本公開涉及用于在油氣鉆探系統(tǒng)中的鉆塔或井架內的管件的操縱、組裝和移動的系統(tǒng)、裝置和方法。更具體地，本公開涉及用于將管架系統(tǒng)停放在與鉆機上的井架大門(V-door)與鉆井中心之間的位置離線或偏離的位置的系統(tǒng)、裝置和方法。

背景技術：

碳氫化合物的探測和生產(chǎn)需要使用多種類型的管件(也被稱為管)。管件包括但不限于鉆桿、套管以及在鉆井結構中使用的其它可螺紋連接的元件。結合管件的柱(或鉆柱)通常用于鉆探鉆井孔，并且關于套管，防止鉆井孔在鉆探之后倒塌。這些管件通常組裝成兩組或更多組，通常被稱為“立管”，以豎直地存儲在鉆塔或井架中。井架或便攜式井架可以包括存儲結構，其通常被稱為指板(fingerboard)。指板通常包括多個豎直延長的支撐結構或“指狀件”，每個支撐結構或指狀件均能夠接收多個“立管”。

旋轉鉆探和頂部驅動鉆探系統(tǒng)通常使用這些立管而不是單管件，以通過減少在鉆井孔中或直接在鉆井孔上方構造鉆柱所需的連接件的量來增加鉆探操作的效率。然而，管件從水平位置到豎直位置的操縱、立管的組裝以及在指板與鉆井中心之間的立管存在是危險的，并且可能是相當?shù)托У牟僮鳌?/p>

在鉆探的同時構造立管的能力允許同時進行多個活動，由此獲得效率。然而，由于小鉆臺以及由于陸上鉆機的移動性質，所以自動化架和離線立管構造系統(tǒng)都不可能存在于陸上鉆機中。此外，鉆井作業(yè)人員的安全性是鉆探操作中的重要方面，并且具體地，從鉆臺免除鉆井人員是行業(yè)中的目標。在專利申請2010/0303586中描述的一個已知系統(tǒng)考慮到管件的操縱。然而，該系統(tǒng)仍需要鉆井人員在鉆臺上跟蹤管件以確保立管在鉆桿盒中的適當位置。美國專利7,967,541中描述了另一已知系統(tǒng)，雖然其通過在立管操作期間從鉆臺免除鉆井人員而改進了2010/0303586的系統(tǒng)，但仍需要鉆井人員來構造立管。上述參考文件中的系統(tǒng)都無法幫助構造立管。這兩種系統(tǒng)都無法幫助管件從狹小通道到鉆井中心或偏離小孔的操縱，由此需要鉆井人員使用絞盤用于管件從水平位置到豎直位置的操縱。

本公開涉及克服現(xiàn)有技術的一個或多個缺陷的系統(tǒng)和方法。

附圖說明

當閱讀附圖時，從詳細描述中最佳地理解本公開。需要強調到的是，根據(jù)行業(yè)內的標準慣例，各個特征未按比例繪制。實際上，為了論述的清楚，各個特征的尺寸可以任意增大或減小。

圖1是根據(jù)本公開的一個或多個方面的示例性設備的示意圖。

圖2是根據(jù)本公開的一個或多個方面的圖1的設備的俯視圖。

圖3是示出了上軌道部分的、根據(jù)本公開的一個或多個方面的示例性設備的示意圖。

圖4是示出了下軌道部分的、根據(jù)本公開的一個或多個方面的圖1的設備的俯視圖。

圖5是示出了圖4的下軌道部分的一部分的、根據(jù)本公開的一個或多個方面的示例性設備的示意圖。

圖6-1是示出了圖4的下軌道部分的一部分的、根據(jù)本公開的一個或多個方面的示例性設備的示意圖。

圖6-2是示出了圖4的下軌道部分的一部分的、根據(jù)本公開的一個或多個方面的示例性設備的示意圖。

圖7是示出了另一下軌道部分的、根據(jù)本公開的一個或多個方面的示例性設備的示意圖。

圖8是根據(jù)本公開的一個或多個方面的示例性設備的俯視圖。

圖9-1是示出了上軌道部分的一部分的、根據(jù)本公開的一個或多個方面的示例性設備的示意圖。

圖9-2是示出了圖9-1的上軌道部分的一部分的、根據(jù)本公開的一個或多個方面的示例性設備的示意圖。

圖9-3是示出了圖9-1的上軌道部分的一部分的、根據(jù)本公開的一個或多個方面的示例性設備的示意圖。

圖9-4是示出了圖9-1的上軌道部分的一部分的、根據(jù)本公開的一個或多個方面的示例性設備的示意圖。

圖10是示出了具有上軌道部分的鉆機的一部分的、根據(jù)本公開的一個或多個方面的示例性設備的示意圖。

圖11是示出了獨立于鉆機的圖10的軌道部分的、根據(jù)本公開的一個或多個方面的示例性設備的示意圖。

圖12是示出了圖10的軌道部分的一部分的、根據(jù)本公開的一個或多個方面的示例性設備的示意圖。

具體實施方式

將理解，下面的公開提供了多種不同的實施例或實例，以用于實現(xiàn)各個實施例的不同特征。部件和布置的具體實例被如下描述以簡化本公開。當然，這些僅是實例而并非旨在進行限制。此外，本公開可以在各個實例中重復使用附圖標記和/或字母。這種重復是為了簡化和清楚的目的，并且其本身不表示所討論的各個實施例和/或構造之間的關系。此外，下面的描述中的第一結構在第二結構上或上方的構造可以包括第一結構和第二結構形成為直接接觸的實施例，并且還可以包括在第一結構與第二結構之間介入有其它結構使得第一結構和第二結構不直接接觸的實施例。

本文描述的系統(tǒng)、裝置和方法可以用于將管架裝置移動至圍繞移動式鉆機的不同位置。例如，系統(tǒng)、裝置和方法可以用于將管架從在線位置移動至離線位置，諸如停放或存放位置。如本文使用的，術語“在線”(online)指的是包括沿著在鉆井中心與鉆機的井架大門之間延伸的路徑的位置。在圖2中，該路徑由虛線132表示，其在鉆井中心116與井架大門134(其為鉆臺提供入口)之間延伸。如本文使用的，術語“離線”(offline)指的是包括與由在線位置表示的路徑偏離的位置。這包括以離開鉆井中心與鉆機的井架大門之間路徑的方式橫向偏離的位置。這使得能夠在鉆機的鉆井中心與井架大門之間的空間中進行其它活動。在一些實施例中，這允許管架建立離線立管，并且在承載管或立管的狀態(tài)下從離線位置行進至在線位置。

因此，雖然現(xiàn)有的立柱架對于其立柱被限于一個運動方向，例如沿著井架大門與鉆井中心之間的路徑，但這里公開的系統(tǒng)將架裝置(諸如立柱架)移動至離線位置。這樣，一些系統(tǒng)和裝置被布置成在兩個方向上(諸如，在x方向和y方向上)移動架裝置。由于承載架裝置的支撐結構的布置，所以在x方向和y方向上的移動是可能的。在一些實施例中，這種支撐結構位于指板上方的一高度處，從而允許在上支撐結構與可能已經(jīng)存在的立管之間的空隙。與這里公開的系統(tǒng)不同，傳統(tǒng)的支柱架被定位在指板高度處并且被限于僅在一個方向上移動。本文的一些實施例允許改裝標準立柱架以用作根據(jù)本公開的能在兩個方向上移動的架裝置。

由于架裝置可以停放或存放在離線位置中，所以鉆機可以提供從井架大門到鉆井中心的直接入口，以用于套管或其它操作要求。如果發(fā)現(xiàn)架裝置具有機械問題，則能夠返回其停放或存放位置，以允許傳統(tǒng)的跳板從其豎直存放位置旋轉到水平位置，并且開始手動操作。

該系統(tǒng)、裝置和方法具備許多其它優(yōu)點，并且具有通過考慮所附實施例可更清楚的其它目的。在說明書所附的附圖中示出了這些實施例。為了示出該系統(tǒng)、裝置和方法的總體原理的目的，現(xiàn)將詳細描述實施例，但本領域技術人員將理解到將不考慮限制意義，這是因為本發(fā)明的范圍由所附權利要求最佳限定。

圖1和圖2示出了作為本公開的設備的鉆機系統(tǒng)100，其中圖1示出了系統(tǒng)的側輪廓，并且圖2示出了系統(tǒng)的豎直輪廓。由于其移動性質，移動式鉆機通常具有大約35x 35英尺的小鉆臺尺寸。在一些實施例中，鉆機小于大約1600平方英尺。系統(tǒng)100可形成具有大約35x35英尺的鉆臺尺寸的移動式鉆機的部分，但也可以預期更大和更小的鉆機。在其它實施例中，鉆機小于大約1200平方英尺，本文公開的系統(tǒng)100特別有用，這是因為其允許在限制尺寸的鉆機上使用架裝置。如將在下文解釋的，系統(tǒng)100被布置成停放在與鉆井中心偏離或者與鉆井中心與井架大門之間的行進路徑偏離的位置中，同時被保持在標準尺寸的移動式鉆臺裝置上。在一些實施例中，系統(tǒng)100可以使用鉆臺中的偏離小孔來構造立管。因此，系統(tǒng)100可通過允許執(zhí)行鉆井中心操作(諸如鉆探)同時在小孔中構造立管而更有效地操作?？梢赃@樣做是因為構造立管的小孔是偏離的并且不干涉鉆探操作。這樣，立管構造過程不會影響鉆機的在鉆井中心執(zhí)行鉆探操作的能力。在2014年1月21日提交的美國申請14/159,722中可以發(fā)現(xiàn)鉆臺裝置系統(tǒng)的其它細節(jié)，其全部內容通過引用結合到本文中。

圖1和圖2所示的系統(tǒng)100包括：鉆機101，該鉆機具有鉆機基部結構和支撐件102；以及架裝置104，該架裝置在鉆機基部結構和支撐件102上操作。鉆機基部結構和支撐件102例如包括：井架106；指板108；架停放系統(tǒng)110；跳板112，其存放在豎直位置以允許系統(tǒng)操作；離線鐵鉆工114；鉆井中心116；鉆井中心鉆工118；鉆臺小孔120；左側離線小孔122；右側離線小孔124；指板支撐結構126；以及指板108的指狀件130。如本文使用的，左側是當從鉆機101上的井架大門134朝向鉆井中心116看時系統(tǒng)在中心線132左側上的部分，并且右側是當從井架大門134朝向鉆井中心116看時系統(tǒng)100在中心線132右側上的部分。

架裝置104包括模塊化架起重機142、下驅動托架144、上驅動托架146以及架支撐立柱148。在圖1和圖2中示出了鉆桿立管150，并且該鉆桿立管由鉆機基部結構和支撐件102上的架裝置104移動至用于組裝或拆卸的小孔中的位置、移動到指板108內或外，以及移動到鉆井中心116內或外。

架支撐立柱148可由單個梁或多個梁形成，并且可以形成為結合在一起的一段或多段。在一些實施例中，架支撐立柱148是一種結構支撐件，上驅動托架146可以沿該結構支撐件在輪子或者其它滑動件、滾動件或可前進的接頭上向上或向下移動。

下驅動托架144和上驅動托架146協(xié)作地操縱管子和/或立管。下驅動托架144和上驅動托架146可以分別包括下操作臂和夾具頭154以及上操作臂和夾具頭156。每個都包括操作臂155和夾具頭157。夾具頭157的尺寸和形狀可被設定成打開和關閉以抓持或保持管道，諸如管子或立管。操作臂155可以將夾具頭157朝向架支撐立柱148或遠離架支撐立柱移動。這些上操作臂和夾具頭156以及下操作臂和夾具頭154被構造成伸出以將鉆桿立管插入指板108或將鉆桿立管從指板108移除。即，上操作臂和夾具頭156以及下操作臂和夾具頭154從架支撐立柱148在y方向上向外延伸，以夾持或以其它方式固定位于指板108中的鉆桿立管，或者將鉆桿立管放置在指板108中。上驅動托架146可以沿著架支撐立柱148在z方向上操作。架起重機142可以被構造成將上驅動托架146沿著架支撐立柱148升高和降低。

指板108是由多個指狀件130形成的架，該多個指狀件間隔開，以接收管架并將管架保持在大致豎直的定向。指狀件130平行地延伸，并且在所示的實施例中，形成左側指板部分108a和右側指板部分108b。圖2中的這些部分108a、108b對準，使得指狀件全都以平行線在與鉆井中心116與井架大門134之間延伸的線大致垂直的方向延伸。在其它實施例中，每個部分的指狀件130彼此平行并且傾斜于在鉆井中心116與井架大門134之間延伸的線。指板108的兩個部分108a、108b之間的間隔形成間隙113，該間隙提供了用于架裝置104在被停放系統(tǒng)110承載時的行進路徑，如將在下面進一步解釋的。指板支撐結構126是一種框架支撐結構，其支撐指狀件并為指板108提供剛性。圖3至圖5、圖6-1和圖6-2示出了架停放系統(tǒng)110的其它細節(jié)。圖3示出了具有上支撐框架402的架停放系統(tǒng)110的一部分，該上支撐框架具有上軌道404和沿著上軌道404行進的上臺車406。圖4以俯視圖示出了架停放系統(tǒng)110的不具有上支撐框架402也不具有架裝置104的部分。其示出了架停放系統(tǒng)110的相對于指板108的下軌道410。圖5示出了具有下臺車412的下軌道410。圖6-1和圖6-2示出了具有下臺車412的一部分的下軌道410。下臺車412可以承載或支撐架裝置104，并且具體地，可以直接連接至下驅動托架144(圖1)。

圖3中的上支撐框架402包括鉆機操作員的隔室420，隔室420由底板422以及沿著其邊緣布置的安全護欄424形成。上支撐框架402布置在指板108上方，并且布置在比可布置在指板108上或由架裝置104承載的立管的頂部更高的高度處。其它架停放系統(tǒng)可以布置在較低高度處，包括在指板108下方。在圖3中，底板422是部分透明的，使得可以看到底板下方的結構。

上支撐框架底板422包括布置于其中的上軌道404，上軌道404具有在x方向上延伸的直區(qū)段428、弧形區(qū)段430以及在y方向上延伸的另一直區(qū)段432。軌道404引導上臺車406使其在常規(guī)操作期間移動，以使管子或立管在井架大門與鉆井中心之間移動。其還引導上臺車406從在線位置移動到離線位置，諸如停放位置。在離線位置中，架裝置104可以構造離線立管或者可以簡單地停放在井架大門與鉆井中心之間的線以外的位置中。這里，上軌道404包括由狹槽436分開的兩個延伸支撐部分434。支撐部分434平行地延伸并支撐上臺車406。在這個實施例中，支撐部分434由底板422的一部分形成，并提供可供臺車406在其上移動的軌道，諸如臺車406可沿其滾動的軌道。狹槽436接收上臺車406，該上臺車406支撐架組件104。

上軌道404的直區(qū)段428直接布置在指板側之間的路徑的正上方，并且布置在井架大門與鉆井中心的方向上。因此，直區(qū)段428在x方向上延伸，并允許上臺車406移動到架裝置104可以到達鉆井中心的位置。

彎曲區(qū)段430連接直區(qū)段428和直區(qū)段432。在所示的實施例中，彎曲區(qū)段430包括恒定的半徑并且形成90度的角度。然而，由于上臺車406和下臺車412以及連接的性質，所以彎曲區(qū)段430可以具有不同的半徑、不同的角度，或者其它布置。

彎曲區(qū)段430相對于指板108定向成圍繞指板的邊緣延伸。直區(qū)段432在與指板108的指狀件130平行的y方向上延伸，并且終止于架裝置104在鉆機上偏移的位置。在這個實施例中，狹槽436包括順滑側，該順滑側允許上臺車406從在在線位置中延伸的直區(qū)段428順滑地移動至在停放或偏移位置中延伸的橫向直線區(qū)段432。

臺車406可以包括輪子、滾動件、滑動接頭或者與支撐部分434的頂部、支撐部分434的底部、狹槽436的邊緣或這些中的兩個或更多個接合的其它接合結構。這里，示出了輪子459。在一些實施例中，臺車406包括延伸通過狹槽436的部分。這可以在臺車406沿著上軌道404前進時引導臺車406。一些實施例包括承載在臺車406上的馬達，并且可以布置成為臺車406提供動力，以沿著上軌道404驅動該臺車。

圖4示出了相對于指板108的下軌道410，并且圖5更詳細地示出了布置有架裝置104的下軌道410。下軌道410匹配上軌道404，并且布置在上軌道404的正下方。其包括由狹槽442分開的兩個支撐部分440。支撐部分440平行地延伸并且支撐下臺車412使其承載架裝置104。在這個實施例中，支撐部分440由鉆臺的一部分形成，并且提供可以使下臺車412的輪子滾動的軌道。狹槽442可以接收下臺車412的一部分，其支撐架裝置104。

像上軌道404一樣，下軌道410包括在x方向上延伸的直區(qū)段450、弧形區(qū)段452以及在y方向上延伸的另一直區(qū)段454。這些區(qū)段布置在上軌道404中的對應區(qū)段正下方。下軌道410在下臺車412在常規(guī)操作期間移動時引導下臺車412，以使管子或立管在井架大門與鉆井中心之間移動。其還引導上臺車406使其從在線位置移動至離線位置。

圖6-1和圖6-2示出了可以布置在軌道支撐部分440下方的下軌道410的細節(jié)。類似的軌道可以用作上軌道。為了易于看到，這些圖以部分透明方式示出了軌道支撐部分440的一部分以及下臺車412的一部分。這個實施例包括驅動系統(tǒng)，該驅動系統(tǒng)包括齒條456和小齒輪458。在這個實施例中，下軌道410包括與下臺車412上的小齒輪458嚙合的齒條456。設置齒條456，使得為小齒輪458提供動力會沿著下軌道410將下臺車412從沿著軌道的任意位置驅動至沿著下軌道的任意其它位置，包括從在線位置到離線或停放位置。應該理解的是，根據(jù)本公開可以將從在線位置到離線/停放位置的所有移動反轉，以在合適時將同一結構(即，臺車、指板等)設置回在線位置中。

在所示的示例性實施例中，下臺車412包括輪式腳輪460，其允許輪子轉向以遵循下軌道410的弧形部分452。在所示的實施例中，存在四個腳輪460，然而可以使用足以支撐架裝置104以及任何其它設備的重量的任意數(shù)量的腳輪。雖然示出了輪子，但可以使用其它滾動件、滑動件或其它接合件。例如，輪子可以用滑動板、滾動件、滑動件、滑移件、凹槽或其它接合件替換。在這個實施例中，小齒輪458基本上居中地布置在下臺車412內。其向下延伸通過鉆臺中的狹槽442，并且接合軌道410的下側上的齒條456。由于此，從狹槽邊緣到齒條456的距離如圖6-1和圖6-2所示地變化。在一些實施例中，狹槽442本身布置成遵循齒條456，并因此可以具有與下軌道410的支撐部分不同的同心性。一些實施例包括承載在臺車412上的馬達，并且其可以布置用于為下臺車412提供動力以沿著下軌道410驅動臺車。

在這個實施例中，每個臺車406、412均具有一體式輪子對準系統(tǒng)461，在圖6-1中最佳可見。輪子對準系統(tǒng)461連接輪子，使得其作為一組來操作并且協(xié)作地轉向以遵循軌道404、410。這允許臺車406、412圍繞彎曲區(qū)段進行轉向，以從在線方向(井架大門至鉆井中心)至離線方向(中心線至離線)轉變。在相對于下軌道410所示的這個實施例中，輪子對準系統(tǒng)461包括在前面一組車輪中的每個之間延伸的軛狀件462，并且還具有向下延伸到狹槽442中的引導件464。因此，隨著下臺車412沿著軌道410前進，狹槽442的邊緣干涉引導件464，并迫使其轉向以遵循狹槽。后面一組輪子也包括連接腳輪460的軛狀件462以及干涉狹槽442的引導件464，以將下臺車412保持在下軌道410上。上臺車406可以以類似的方式操作。在其它實施例中，上軌道404和下軌道410的軌道支撐部分是接合在一側或兩側上以引導臺車406移動的一個或多個軌道。也可以想到其它布置。

圖7、圖8和圖9-1至圖9-4示出了用于將架裝置104從在線位置移動至離線位置的停放系統(tǒng)的一部分的另一實施例。圖7示出了停放系統(tǒng)500的下軌道502，并且圖8和圖9-1至圖9-4示出了停放系統(tǒng)500的上軌道504。

參考圖7，下軌道502包括在井架大門與鉆井中心之間延伸的x方向軌道部分506，以及以橫向于x方向軌道部分的角度延伸的y方向軌道部分508。在這個實施例中，y方向軌道部分508從x方向軌道部分506以直角延伸。X方向軌道部分506包括平行導軌510，該平行導軌間隔開以在其之間形成有狹槽512。在一些實施例中，平行導軌510形成支撐部分，下臺車514可以在該支撐部分上移動。這些可以布置在鉆臺中，并且可以與鉆臺齊平。

下臺車514可以沿著x方向軌道部分506前行。這里，下臺車514在直線上沿著x方向軌道部分506行進。其可以在導軌510的上表面下方至少部分地向下延伸，并且在一些實施例中，以本文其它實施例中公開的方式延伸到導軌510之間的狹槽512中。下臺車514承載架裝置104，以使其以本文描述的方式在x方向或y方向上移動。這里，架裝置104被示出有立柱148以及保持示例性立管150的夾具臂154。架裝置104在下臺車514上旋轉，并且下臺車514沿著x方向軌道系統(tǒng)在鉆機上的井架大門與鉆井中心之間移動。下臺車514包括如上討論的輪子或連接至x方向軌道的其它連接件。

下臺車514可以在直線上從x方向軌道部分506行進至y方向軌道部分508。y方向軌道部分508包括選擇性地與x方向軌道部分506對準的臺車停放部分520。然而，這一臺車停放部分520在y方向上從與x方向軌道部分506對準的位置移動至與x方向軌道部分506橫向間隔開的位置，或者換言之，移動至離線位置。在所示的實施例中，臺車停放部分520沿著布置在低于x方向軌道部分506的高度處的y方向軌道部分508行進。因此，臺車停放部分520包括能使其在y方向上沿著y方向軌道部分508行進的輪子或腳輪522。也可以使用其它連接件或滾動件。在這個實施例中，臺車停放部分520可以連接至y方向軌道部分508，使得臺車停放部分520橫向平移，以使架裝置104從井架大門與鉆井中心之間的路徑移動至從該路徑橫向移位的停放位置。

圖8和圖9-1至圖9-4示出了停放系統(tǒng)500的上軌道504。其可以與本文公開的下軌道502或與任何其它下軌道一起使用。這里，上軌道504布置在跳板112的下方，如圖8所示。因此，在本文公開的任意實施例中，其可以布置在任意高度處，包括如前文公開的在跳板112的上方或如這里公開的在跳板的下方。基于該實施例，跳板112可以具有下彎部分。圖9-1至圖9-4示出了獨立于大部分其它結構要素的上軌道504。上軌道504包括在x方向上延伸的第一軌道部分530，以及在y方向上延伸的第二軌道部分532。第一軌道部分和第二軌道部分均相對于彼此固定就位。為了簡明，在附圖中未示出支撐結構。

取決于實施例，x方向軌道部分530和y方向軌道部分532是可以布置在比指板108更高的高度或更低的高度處的結構梁。在一些實施例中，x方向軌道部分530和y方向軌道部分532布置在比指板108內的立管頂部更低的高度處。例如，它們可以布置成低于三重立管頂部。其它實施例具有布置在比指板108內的立管頂部更高的高度處的x方向軌道部分530和y方向軌道部分532。雖然示出單個支撐結構，但x方向軌道部分530的其它示例性實施例包括在與鉆井中心與井架大門之間的路徑在線的x方向上延伸的兩個或更多個平行支撐結構。類似地，y方向軌道部分532的其它示例性實施例包括在離線的y方向上延伸的兩個或更多個平行支撐結構。

停放系統(tǒng)500還包括臺車停放部分534和架臺車536。架臺車536沿著x方向軌道部分530在井架大門與鉆井中心之間移動。臺車停放部分534沿著y方向軌道部分532在橫向方向上移動。架裝置104(圖1)連接至架臺車536，并且當架臺車沿著x方向軌道部分536移動時由該架臺車承載。然而，架臺車536也被構造成選擇性地與x方向軌道部分530斷開，以及連接至臺車停放部分534。臺車停放部分534然后可以將架臺車536和架裝置104移位至離線停放位置。

圖9-1至圖9-4詳細地示出了這個過程。參考圖9-1，x方向軌道部分530布置在比y方向軌道部分532更低的高度處。在這個實施例中，它們彼此不直接連接，而是通過結構(未示出)彼此固定。在示例性實施例中，x方向軌道部分530是T型梁，并且架臺車536懸置在x方向軌道部分530下方。y方向軌道部分532布置在x方向軌道部分530上方，且位于x方向軌道部分的端部處。

y方向軌道部分532橫向于x方向軌道部分530延伸。y方向軌道部分532也是T型梁，并且臺車停放部分534從該y方向軌道部分懸置。如圖9-2所示，架臺車536可以移動至臺車停放部分534正下方的位置。臺車停放部分534然后可以直接連接至架臺車536，并且沿著y方向軌道部分532橫向移位。臺車停放部分534可以在鉆機上的離線位置的橫向方向上承載架臺車537和架裝置104(未示出)。

在一些實施例中，臺車停放部分534和架臺車536形成有嚙合結構，該嚙合結構允許它們機械地連接，并且在架臺車536與x方向軌道部分530斷開時保持連接。在一些實施例中，這些可以使用其它裝置保持在一起，包括螺栓連接或以其它方式接合。在一些實施例中，臺車停放部分534中形成有用于接收架臺車536的部分的狹槽，以將架臺車536固定至臺車停放部分534。這些也可以使用其它方式或結構布置而連接。在一些實施例中，T型梁中的一個或兩個包括狹槽，該狹槽以在本文其它實施例中討論的方式接收從關聯(lián)托架伸出的引導件538(在圖9-3中)。引導件538延伸到T型梁的狹槽中，并且為托架提供穩(wěn)定性和引導。引導件538可以用于機械地幫助或引導托架使其沿著關聯(lián)導軌移動。本文討論的臺車的任何結構可以與任何其它臺車一起使用。例如，本文公開的任何其它臺車可以包括馬達或者可有助于沿著路徑驅動臺車的其它結構。

圖9-4示出了處于停放位置中的托架。在這個位置中，架臺車且并因此架裝置104與x方向軌道部分530完全分開，并且在y方向上被承載至離線位置。

圖10至圖12示出了停放系統(tǒng)700的實施例，該停放系統(tǒng)利用具有柔性驅動系統(tǒng)的軌道部分，其能夠使架裝置104圍繞弧形區(qū)段從在線位置行進至離線位置，并且反之亦然。其它實施例的許多討論等同地應用于圖10至圖12的實施例，并且這里不再重復。

圖10示出了上支撐框架702，在上支撐框架中布置有上軌道704，該上軌道具有在x方向上延伸的直區(qū)段706、弧形區(qū)段708以及在y方向上延伸的另一直區(qū)段。軌道704引導上臺車(圖3)使其在常規(guī)操作期間移動，以使管子或立管在井架大門與鉆井中心之間移位。其還引導上臺車使其從在線位置移動至離線位置，諸如停放位置。在離線位置中，架裝置104(圖2)可以構造離線立管，或者可以簡單地停放在井架大門與鉆井中心之間的線以外的位置中。

在這個實施例中，架裝置104的上臺車和/或下臺車束縛在軌道、諸如上軌道704中，并且束縛在驅動帶中以用于沿著軌道704的不同區(qū)段行進。相同的系統(tǒng)可用于下軌道，并且將僅描述上軌道。驅動系統(tǒng)包括驅動帶712、多個驅動輪714、引導件716以及臺車連接部分718。

驅動帶712可以柔性地形成，以圍繞驅動輪714彎曲并沿著軌道704延伸。在這個實施例中，驅動帶712沿著引導件716的兩側延伸。然而，驅動帶712的路徑可以改變，并且雖然示出為L形構造，但驅動帶712的一些實施例構造成矩形環(huán)、三角形環(huán)或其它構造。驅動帶712可以遵循如由驅動輪714的位置表示的路徑。驅動帶712可以構造成圍繞驅動輪714撓曲和彎曲以延伸。在一些實施例中，驅動帶712由足夠強但具柔性的材料(諸如聚合材料、繩或線纜，或鏈)形成。在所示的實施例中，驅動帶714是具有以接收驅動輪714的鏈輪齒的方式連接在一起的聯(lián)接件的驅動鏈。其它實施例具有不同的布置。

驅動輪714可以是滑輪，諸如滑車輪、齒輪、鏈輪或能旋轉且構造成支撐并引導驅動帶712的方向的其它輪子。在一些實施例中，驅動輪714不旋轉，而是驅動帶712可圍繞其滑動的固定結構。在這個實施例中，驅動輪714是與驅動帶712的聯(lián)接件接合的并且有助于承載驅動帶714的鏈輪型驅動輪。雖然在圖10和圖11中示出了四個驅動輪714，但其它實施例包括具有不同構造的不同數(shù)量的驅動輪。在一些實施例中，驅動輪714中的一個或多個用作由電馬達或液壓馬達、變速箱和/或與其關聯(lián)的制動器組合(未示出)驅動的驅動器。馬達可以使驅動器714轉向，以使驅動帶前進或退回，以及使承載架裝置的臺車移動。一些實施例包括測量元件(諸如編碼器)，用以感測鏈輪的位置來跟蹤驅動帶712的移動和位置。其可以聯(lián)接至驅動輪714中的一個或多個。其它跟蹤布置可以用于確定架裝置104的位置。一些實施例包括用于臺車的負載支承引導件。

引導件716可以是可由臺車連接部分817沿著其行進的軌道。如圖11和圖12可見，引導件716沿著軌道704延伸，并且提供用于連接部分718的行進路徑(圖12)。這里，引導件716是C形結構，包括用于連接部分718的支承件或輪子的滾道720。引導件716沿著與驅動帶712相同的路徑延伸，使得隨著驅動帶712的移動，連接部分718沿著引導件716移動。

這個實施例中的連接部分718包括引導接合部分722和驅動聯(lián)接件724。引導接合部分722沿著引導件716行進并且提供支撐和穩(wěn)定。在這個實施例中，引導接合部分722包括上滾動件730和下滾動件732。上滾動件730在引導件716的滾道中行進，并且下滾動件732在軌道704的下側上行進。驅動聯(lián)接件724將引導接合部分722連接至架裝置104。因此，在所示的實施例中，驅動聯(lián)接件724延伸通過軌道704中的狹槽。架裝置104連接至驅動聯(lián)接件724，并由該驅動聯(lián)接件支撐。也可想到其它布置。在一些實施例中，驅動聯(lián)接件724包括在軌道704上方或下方突出的凸起。在一些實施例中，驅動聯(lián)接件724直接固定至驅動帶712。這種驅動聯(lián)接件724可以與架裝置104的臺車接合，以驅動其沿著軌道區(qū)段的運動。

另一實施例包括選擇性地接合驅動帶712的臺車。在一個這種實施例中，臺車用夾緊裝置抓取驅動帶712，以選擇性地接合驅動帶以及與驅動帶斷開。在這些實施例中的一些中，兩個這種夾緊裝置可以彼此定向成90度，每個夾緊裝置都用于抓持在沿x方向和y方向行進的柔性驅動帶上。在一些實施例中，當臺車到達90度轉向時，一個夾具釋放，并且另一個夾具接合，以允許方向從x方向變成y方向，或者反之亦然?；诒疚牡娜我怛寗訋嵤├擈寗訋Э梢栽趦嚷窂交蛲饴窂缴向寗优_車。

本文公開的停放系統(tǒng)的具體優(yōu)點在于，倘若架裝置104失效，則其能夠移動至離線的且未布置在井架大門與鉆井中心116之間的停放或存放位置。因此，即使當架裝置104停機以用于維修或維護時，使用傳統(tǒng)的跳板和鉆機人員(未示出)，鉆探操作可以繼續(xù)進行。

本文公開的系統(tǒng)和方法可以用于將傳統(tǒng)的移動式鉆機變成如本文公開的具有停放系統(tǒng)的鉆機。這可通過將停放系統(tǒng)的不同部件安裝在傳統(tǒng)鉆機上而實現(xiàn)。例如，改變傳統(tǒng)鉆機可以包括將上軌道部分安裝在傳統(tǒng)鉆機的井架上。這可以包括經(jīng)由焊接工藝、螺栓連接工藝或這兩種工藝的組合附接支撐立柱，以將上軌道部分固定就位。在一些實施例中，這包括將x方向軌道部分安裝在與井架大門與鉆井中心之間的路徑對準的位置。自然地，這可以是上面的如本文描述的鉆臺。這可以安裝在比可保持在指板內的立管頂部更高的高度處。在一些實施例中，這也可包括使跳板從水平位置樞轉至豎直位置，以提供用于架裝置104的足夠空間。在其它實施例中，其包括完全移除跳板。在其它實施例中，x方向軌道部分安裝在指板下方。

還可以安裝y方向軌道部分。這可以布置成橫向于x方向軌道，并且在一些實施例中，其垂直于x方向軌道。其可以以本文公開的方式定位，并且可以布置在鉆機的邊緣與指板之間?；谠搶嵤├?，還可以安裝彎曲部分。整個上軌道可以安裝為單一結構，或者可以以模塊化件安裝。

下軌道部分可以安裝在傳統(tǒng)鉆機的鉆臺上。這可包括鉆機底板的更換部分，以容納可與本文公開的下軌道關聯(lián)的導軌和間隙。在一些實施例中，這些與鉆機的底板齊平。在其它實施例中，這些安裝為傳統(tǒng)鉆臺上的底層底板?；谠搶嵤├?，這可以包括安裝x方向軌道部分、y方向軌道部分以及彎曲方向軌道部分。其它實施方式使用具有可平移部分的橫向軌道而安裝。在這些實施例中，軌道部分可以位于不同的高度處。

接著，將上托架和下托架附接至上軌道和下軌道。這可以包括連接該托架以將其牢固地保持在軌道上。在一些實施例中，這包括將托架附接至驅動結構，諸如齒輪或其它驅動結構。臺車可以安裝成遵循彎曲軌道，或者可以以本文公開的方式安裝成在臺車停放部分上平移。

雖然以離線位置鄰近于鉆機的井架大門側進行描述，但其它實施例具有位于指板的鄰近鉆井中心側上的相對側上的偏離位置。

考慮到所有的上述附圖，本領域的普通技術人員將容易認識到，本公開介紹了一種設備，其包括：第一軌道部分，沿著鉆機上的鉆井中心與井架大門之間的路徑延伸；第二軌道部分，在相對于第一軌道部分的橫向方向上延伸，該第二軌道部分延伸至相對于鉆機上的鉆井中心與井架大門之間的路徑離線的位置；彎曲軌道部分，連接第一軌道部分和第二軌道部分；以及臺車，被構造用于承載架裝置，并且被構造用于沿著第一軌道部分、第二軌道部分和彎曲軌道部分中的至少一部分，在鉆機上的鉆井中心與井架大門之間的路徑中的位置與鉆機上的鉆井中心與井架大門之間的路徑的離線且之外的位置之間移動。

在一方面，臺車包括沿著第一軌道部分、第二軌道部分和彎曲軌道部分的至少一部分滾動的輪子，該輪子被構造用于轉向以遵循彎曲軌道部分。在一方面，臺車包括一組輪子，這些輪子連接在一起，以在它們轉向時保持對準，以遵循彎曲軌道部分。在一方面，第一軌道部分、第二軌道部分和彎曲軌道部分中布置有狹槽，該臺車具有延伸通過狹槽的部分，以引導臺車使其沿著第一軌道部分、第二軌道部分和灣區(qū)部分中的至少一部分移動。在一方面，設備包括與臺車關聯(lián)的驅動機構，以沿著第一軌道部分、第二軌道部分和彎曲軌道部分的至少一部分驅動臺車。在一方面，驅動機構包括：齒條，沿著第一軌道部分、第二軌道部分和彎曲軌道部分的至少一部分延伸；以及馬達，驅動與齒條接合的小齒輪，其中，轉動小齒輪使臺車沿著第一軌道部分、第二軌道部分和彎曲軌道部分的至少一部分前進。在一方面，小齒輪居中地布置在臺車上，并且延伸通過第一軌道部分、第二軌道部分和彎曲軌道部分中的狹槽。在一方面，第二軌道部分被定位成沿著架指板的一側延伸。在一方面，第一軌道部分、第二軌道部分和彎曲軌道部分都與鉆臺齊平。在一方面，驅動帶沿著第一軌道部分、第二軌道部分和彎曲軌道部分的至少一部分延伸，臺車協(xié)作地連接至驅動帶，以便驅動帶使臺車沿著第一軌道部分、第二軌道部分和彎曲軌道部分的至少一部分移動。

本領域的普通技術人員將容易認識到，本公開介紹了一種設備，其包括：第一軌道部分，沿著鉆機上的鉆井中心與井架大門之間的路徑延伸；第二軌道部分，在相對于第一軌道部分的橫向的方向上延伸，該第二軌道部分延伸至相對于鉆機上的鉆井中心與井架大門之間的路徑離線的位置；臺車停放部分，與第一軌道部分和第二軌道部分中的一個對準，并且能沿著第一軌道部分和第二軌道部分中的另一個平移；以及臺車，能沿著第一軌道部分和第二軌道部分中的與臺車停放部分對準的一個移動，該臺車構造成當臺車停放部分沿著第一軌道部分和第二軌道部分移動時被承載在臺車停放部分上。

在一方面，第一軌道部分包括在第一方向上延伸的單個導軌，并且第二軌道部分包括在橫向方向上延伸的單個導軌。在一方面，第二軌道部分相對于第一軌道部分固定就位，并且布置在第一軌道部分的一端處。在一方面，臺車停放部分包括可沿著第二軌道部分移動的停放導軌。在一方面，停放導軌包括沿著鉆機上的鉆井中心與井架大門之間的路徑延伸的平行導軌，并且其中，該平行導軌可沿著第二軌道部分平移。在一方面，設備包括在橫向方向上延伸的平行導軌，并且臺車停放部分被構造用于沿著平行導軌行進。在一方面，第一軌道部分和第二軌道部分基本是直的，并且彼此基本垂直。在一方面，臺車被構造成選擇性地附接至臺車停放部分，并且臺車停放部分被構造用于承載該臺車。在一方面，臺車被構造成選擇性地與第一軌道部分和第二軌道部分中的一個接合，并且被構造成選擇性地與其斷開并與臺車停放部分接合。在一方面，驅動帶沿著第一軌道部分、第二軌道部分和彎曲軌道部分的至少一部分延伸，該臺車協(xié)作地連接至驅動帶，以便驅動帶使臺車沿著第一軌道部分、第二軌道部分和彎曲軌道部分的至少一部分移動。

本領域的普通技術人員將容易認識到，本公開介紹了一種將用于架裝置的停放系統(tǒng)安裝在移動式鉆機上的方法，其包括：安裝沿著鉆機上的鉆井中心與井架大門之間的路徑延伸的第一軌道部分；安裝在相對于第一軌道部分的橫向方向上延伸的第二軌道部分，該第二軌道部分延伸至相對于鉆機上的鉆井中心與井架大門之間的路徑離線的位置；安裝連接第一軌道部分和第二軌道部分的彎曲軌道部分；以及將臺車附接至第一軌道部分、第二軌道部分和彎曲軌道部分，使得臺車能在鉆機上的鉆井中心與井架大門之間的路徑中的位置與在鉆機上的鉆井中心與井架大門之間的路徑的離線且之外的位置之間移動。

在一方面，第一軌道部分、第二軌道部分和彎曲軌道部分中布置有狹槽，并且其中，將臺車附接至第一軌道部分、第二軌道部分和彎曲軌道部分包括將臺車布置成使得臺車的一部分延伸通過該狹槽。在一方面，將臺車附接至第一軌道部分、第二軌道部分和彎曲軌道部分包括將臺車上的齒輪接合至與第一軌道部分、第二軌道部分和彎曲軌道部分中的一個鄰近的齒輪。

本領域的普通技術人員將容易認識到，本公開介紹一種將用于架裝置的停放系統(tǒng)安裝在移動式鉆機上的方法，其包括：安裝沿著鉆機上的鉆井中心與井架大門之間的路徑延伸的第一軌道部分；安裝在相對于第一軌道部分的橫向方向上延伸的第二軌道部分，該第二軌道部分延伸至相對于鉆機上的鉆井中心與井架大門之間的路徑離線的位置；將臺車停放部分與第一軌道部分和第二軌道部分中的一個對準，以使臺車停放部分可沿著第一軌道部分和第二軌道部分中的另一個移動；以及將臺車附接至第一軌道部分和第二軌道部分中的一個，該臺車構造成當臺車停放部分沿著第一軌道部分和第二軌道部分的另一個移動時被承載在臺車停放部分上。

在一方面，臺車停放部分包括可沿著第二軌道部分移動的停放導軌。在一方面，停放導軌包括沿著鉆機上的鉆井中心與井架大門之間的路徑延伸的平行導軌，并且其中，該平行導軌可沿著第二軌道部分平移。在一方面，安裝第二軌道部分包括與第一軌道部分垂直地安裝第二軌道部分。在一方面，臺車停放部分被構造用于承載臺車。

本領域的普通技術人員將容易認識到，本公開介紹一種設備，其包括沿著鉆機上的鉆井中心與井架大門之間的路徑延伸的第一軌道部分，并且包括在相對于第一軌道部分的橫向方向上延伸的第二軌道部分。第二軌道部分延伸至相對于鉆機上的鉆井中心與井架大門之間的路徑離線的位置。臺車停放部分可沿著第一軌道部分和第二軌道部分中的一個平移。臺車可沿著第一軌道部分和第二軌道部分中的另一個移動。臺車可選擇性地附接至臺車停放部分，并且被構造成當臺車停放部分沿著第一軌道部分和第二軌道部分中的所述一個移動時由臺車停放部分承載。

在一方面，臺車在附接至臺車停放部分時與第一軌道部分和第二軌道部分中的所述另一個脫離開。在一方面，第一軌道部分在與第二軌道部分不同的高度處延伸。

前述一些實施例的概述特征使得本領域的普通技術人員可以更好地理解本公開的各方面。這些特征可以由多個等價替代物的任一個替換，在本文中僅公開了其中的一些。本領域中的普通技術人員將認識到，他們可以容易地使用本公開作為設計或修改其它過程和結構的基礎，以用于實施與本文介紹的實施例相同的目的和/或獲得相同優(yōu)點。本領域的普通技術人員還將認識到，這種等價的結構不背離本公開的精神和范圍，并且他們可以在不背離本公開的精神和范圍的前提下做出本文的各種修改、代替和替換。

本公開所附的摘要用于使讀者快速確定技術公開的性質。還應理解，摘要不用于解釋或限制權利要求的范圍或含義。